Elegir el inversor adecuado: Guía completa de inversores domésticos y solares

Si alguna vez se ha preguntado cómo mantener las luces, el frigorífico y los aparatos en perfecto funcionamiento sin que se fundan los fusibles, o si su sistema de alimentación de reserva va a cojear o a rugir, elegir el inversor adecuado es uno de los pasos más inteligentes que puede dar. En esta guía, le guiaré a través de todo lo que necesita saber sobre la selección de un inversor solar o un inversor doméstico en general: cálculos de carga, adaptación de la batería, potencia de sobretensión, eficiencia, seguridad, todo eso. Al final, se sentirá seguro y probablemente ahorrará dinero, dolores de cabeza e incluso algunas sustituciones de electrodomésticos.

Lo que debe saber antes de elegir el inversor adecuado

No hace falta ser ingeniero para hacerlo bien, pero sí comprender los conceptos básicos. Un inversor es el dispositivo que convierte la corriente continua (CC) -procedente de baterías o paneles solares- en corriente alterna (CA), que es con la que funcionan los electrodomésticos, las luces y muchos otros aparatos. Al elegir el inversor adecuado, está eligiendo el puente entre su fuente de energía y su vida cotidiana.

¿Por qué es importante? Porque un tamaño o tipo de inversor incorrecto puede causar ineficiencias, sobrecalentamiento, bajo rendimiento del dispositivo (o peor), fallos frecuentes o derroche de dinero. Por otro lado, un inversor solar o un inversor de respaldo doméstico bien elegido le proporciona estabilidad, seguridad y fiabilidad.

Antes de entrar en materia, definamos algunos de los términos clave que verá a menudo:

• Potencia continua (o nominal): cuántos vatios puede soportar el inversor con una carga normal sin sobrecalentarse ni sobrecargarse.
• Potencia de pico: picos de corta duración (p. ej., arranque del motor, compresor) que pueden ser de 2 a 3 veces la potencia en funcionamiento.
• Eficiencia del inversor: qué fracción de la corriente continua convierte el inversor en corriente alterna utilizable; las pérdidas, el consumo en vacío, etc., son importantes.
• Capacidad de la batería: amperios-hora (Ah), tensión y kWh utilizables tras la profundidad de descarga (DoD).
• Ratio de carga del inversor / Ratio CC/CA: la cantidad de energía solar CC que se alimenta frente a la cantidad de CA que se espera.

Tipos de inversores

A la hora de elegir el inversor adecuado, una de las primeras decisiones que hay que tomar es el tipo de inversor. No todos los inversores son iguales, y el "tipo" afecta al rendimiento, al coste y a lo que puedes hacer.

Inversores aislados o conectados a la red o híbridos

• Inversor conectado a la red: diseñado para sistemas conectados a la red eléctrica. Si sus paneles solares o su batería producen un excedente, a veces puede inyectarlo a la red (dependiendo de las normas locales de medición neta). Esto significa un menor coste de la batería, pero durante los cortes sus aparatos a menudo pierden energía a menos que haya una copia de seguridad / inversor + interruptor de transferencia.
• Inversor aislado: sistema independiente. Toda la energía procede de fuentes locales (batería, energía solar, generador). Cuando se está fuera de la red, hay que dimensionar todo (panel solar, baterías, inversor) con cuidado para que sea fiable.
• Inversor híbrido: combina la entrada solar, el almacenamiento en baterías y el respaldo de la red o del generador. Ideal si desea energía solar, respaldo y flexibilidad. Más complejo, más caro, pero con más opciones.

Onda sinusoidal pura frente a onda sinusoidal modificada

• Un inversor de onda sinusoidal pura proporciona una potencia limpia que se aproxima a la que proporciona la red: bueno para electrónica sensible, motores, electrónica con fuentes de alimentación, dispositivos médicos, etc.
• Onda sinusoidal modificada o cuasisinusoidal: más barata, pero puede provocar zumbidos en los motores, menor eficacia en la electrónica, más calor, posibles interferencias.

Inversores de cadenas, microinversores y optimizadores de potencia

• Inversor de cadenas: los paneles se conectan en cadenas; un inversor central se encarga de cada cadena. Ventajas: menor coste, más sencillo. Contras: la sombra o el desajuste de un panel afectan a toda la cadena.
• Microinversor: Un microinversor por panel. Mejor rendimiento a la sombra, más maximización a nivel de panel, supervisión a nivel de panel. Cuesta más por adelantado.
• Optimizador de potencia: Un híbrido entre string y micro; sigue teniendo un inversor central pero cada panel tiene un hardware optimizador para reducir las pérdidas por desajuste/sombreado.

Cómo determinar el tamaño del inversor

Ahora vamos al meollo de "elegir el inversor adecuado". Pasemos a los pasos prácticos.

Evalúe sus necesidades de carga

1. Enumere todos los aparatos/dispositivos que desea que el inversor alimente, simultáneamente si es necesario. Para cada uno, anote los vatios de funcionamiento y los vatios de arranque/sobretensión. Ejemplos: frigorífico, aire acondicionado, bombas, luces, TV, compresores.
2. Suma la potencia de todo lo que vayas a tener encendido al mismo tiempo.
3. Añada capacidad de sobretensión: los motores y compresores suelen consumir más al arrancar. El inversor debe ser capaz de soportarlo. Si su frigorífico funciona a 700 W pero consume 2200 W al arrancar, es un factor crítico. (Muchas fuentes recomiendan 2-3 veces la sobretensión).
4. Margen de seguridad o colchón: después de añadir los vatios de funcionamiento + sobretensión, muchas guías sugieren añadir ~20-30% más para cubrir futuros aparatos, imprevistos, etc. Este colchón suele marcar la diferencia entre un sistema apenas adecuado y otro cómodo y fiable.

Eficiencia y pérdidas

Tu inversor no es perfecto, tiene pérdidas.

• Fíjese en el índice de eficiencia (busque 90+ %) con las cargas que utilizará habitualmente, no sólo con una carga de 100%. Muchos inversores son menos eficientes con cargas ligeras. Un inversor de 3000 W puede tener una potencia nominal de 93% a plena carga, pero disminuir un poco a una carga de 10-20%.
• Tenga en cuenta el consumo sin carga (en reposo): cuántos vatios consume el inversor incluso cuando apenas se utiliza; es importante para el uso de reserva o continuo.
• Tenga en cuenta las pérdidas en el cableado, la ineficacia de la descarga de la batería, los efectos de la temperatura (una temperatura ambiente elevada reduce la potencia del inversor o aumenta las pérdidas) y los factores de reducción de potencia. Los paneles solares también producen menos que la potencia nominal en muchas condiciones.

Crecimiento futuro y márgenes

• Si tiene previsto añadir más paneles solares, aparatos adicionales (HVAC, cargador EV, etc.), o ampliar sus baterías, inclúyalo en su dimensionamiento ahora. No querrá sustituir el inversor más adelante.
• Un búfer (~20-30%) por encima de su carga actual es sensato. Elegir el inversor adecuado significa equilibrar las necesidades actuales con una expansión futura razonable.

Adaptación al campo solar (para inversores de conexión a red)

Porque los inversores solares están diseñados específicamente para tomar CC de los paneles solares y producir CA:

• Asegúrese de que la potencia total de CC del campo solar coincide con la capacidad de entrada del inversor de conexión a red. Si el lado de CC es demasiado pequeño, estará infrautilizando el potencial solar. Si es mucho mayor, es posible que se produzca clipping (la energía solar produce más CC de la que el inversor de CA puede convertir). Un cierto recorte es aceptable para optimizar costes; muchos sistemas diseñan una relación CC/CA de ~1,2-1,5.
• Compruebe la tensión y corriente máximas de entrada del inversor (tensión en circuito abierto, Voc, corriente en cortocircuito, Isc), asegúrese de que las cadenas del panel no superan los límites de seguridad.
• En el caso de los inversores solares, también hay que considerar si son de string, micro o híbridos, y si el almacenamiento en baterías está integrado o se va a añadir.

Consideraciones sobre la batería

Si su sistema incluye baterías (casi con toda seguridad si utiliza un inversor solar aislado o híbrido de apoyo), éstas son esenciales para emparejarse con el inversor.

Capacidad y tensión de la batería

• La capacidad de la batería suele expresarse en Ah a un voltaje determinado (normalmente 12V, 24V, 48V). Para obtener kWh, utilice Voltios × Amperios-hora ÷ 1000 = kWh.
• Por ejemplo: un sistema de 24 V con una batería de 100 Ah = 2,4 kWh (pero puede ser menos, véase la profundidad de descarga). Para hacer funcionar un inversor de 2000 W durante 1 hora, se necesitan más de 2,4 kWh debido a las pérdidas.

Tipo de batería y tasas de descarga

• Plomo-ácido (inundado, AGM, gel) frente a litio (Li-ion, LFP, etc.). El litio suele ofrecer una mayor vida útil, menos peso y más ciclos. Pero su coste es mayor.
• Corriente de descarga: un inversor consume mucha corriente. Por ejemplo, un inversor de 2000 W en una batería de 12 V necesita ~2000 / 12 = ~167 A más pérdidas, posiblemente más durante las sobretensiones. La batería y el cableado deben soportarlo. De lo contrario, se producirán caídas de tensión o daños.

Cómo funciona la relación batería-inversor

• El inversor extrae de la batería una corriente continua igual a la carga de CA dividida por la tensión de la batería (más las ineficiencias). Cargas elevadas = corriente elevada.
• Asegúrese de que su banco de baterías (Ah × número de baterías) puede suministrar la corriente necesaria, incluida la sobretensión, durante el tiempo requerido.
• Asegúrese también de que la composición química de la batería, su capacidad y el controlador/inversor de carga pueden descargar/cargar de forma segura según las especificaciones del fabricante (DoD, tasas de carga/descarga, límites térmicos).

Seguridad, certificaciones y otras especificaciones técnicas

No basta con tener suficiente potencia, también necesitas un equipo seguro y certificado que no te mate ni queme tu casa.

Gestión de sobretensiones y picos de carga

• Asegúrese de que el inversor puede soportar cargas de arranque/sobretensión de aparatos como compresores, bombas o aparatos de aire acondicionado. Si la capacidad de sobretensión del inversor es demasiado baja, se apagará o se dañará.
• Por ejemplo: los frigoríficos pueden funcionar a 700-1.000 W, pero necesitan más de 2.000 W al arrancar. Dimensiona siempre para la peor sobretensión de tu lista de cargas.

Protecciones y certificaciones

• Características a tener en cuenta: protección contra sobrecargas, sobretemperatura / desconexión térmica, sobretensión / subtensión, protección contra cortocircuitos, protección contra inversión de polaridad.
• Las certificaciones varían según el país: UL, CE, IEC, etc. Si se trata de instalaciones domésticas de respaldo o de inversores solares, compruebe los códigos eléctricos y de construcción locales.
• En el caso de los inversores de conexión a red, también las normas de seguridad sobre interconexión a la red, antiinundación, etc., si procede.

Gestión térmica y factores de instalación

• Ventilación adecuada, consideraciones sobre la temperatura ambiente: el calor elevado reduce la vida útil y la capacidad nominal del inversor.
• Tamaño del cableado: cables de calibre más grueso para corrientes elevadas (tanto en el lado de CC como en el de CA).
• Ubicación física: seco, ventilado, a salvo de la humedad, preferiblemente con algún blindaje térmico.

Coste, eficiencia y rendimiento de la inversión

A la hora de elegir el inversor adecuado, el coste es siempre un factor a tener en cuenta, no sólo el coste de compra, sino también el coste de funcionamiento y la depreciación del rendimiento.

Coste inicial frente a coste de explotación

• Los inversores de mayor potencia cuestan más. Además, las mejores marcas, de onda sinusoidal pura y con funciones integradas (MPPT, gestión de baterías, comunicaciones) cuestan más.
• Pero los costes de funcionamiento (pérdidas de eficiencia, consumo en vacío, pérdidas de batería) se acumulan a lo largo de los años.
• A veces, pagar más por adelantado ahorra más después (menos mantenimiento, menos averías, menos pérdidas de energía).

Eficiencia, pérdidas y rendimiento en el mundo real

• Las especificaciones de los fabricantes son optimistas. La vida real reduce la potencia de los paneles, las pérdidas por cables, la ineficacia de los inversores, las pérdidas de las baterías y las condiciones ambientales.
• Un inversor solar con un buen seguimiento MPPT y una alta eficiencia de conversión ayuda a reducir las pérdidas.
• Tenga en cuenta también el rendimiento del inversor con cargas típicas (no sólo con la carga máxima), ya que muchos inversores funcionan la mayor parte del tiempo con carga parcial.

Periodo de amortización y ciclo de vida

• ¿Cuánto tardará en cubrir el coste lo que ahorre (por la generación solar, la capacidad de reserva, evitar el combustible para generadores, etc.)?
• Garantías de los inversores, vida útil prevista, costes de mantenimiento: los buenos inversores pueden durar entre 10 y 15 años o más; la vida útil de las baterías puede ser más corta.
• Ten en cuenta posibles ampliaciones (batería, paneles) para no tener que sustituir el inversor innecesariamente.

Cómo elegir un buen inversor (Guía de compra)

Juntando todas las piezas, esto es lo que hay que buscar.

Características principales

• Potencias nominales continuas y de sobretensión que se adaptan a sus necesidades informáticas.
• Salida de onda sinusoidal pura, a menos que esté absolutamente seguro de que no habrá componentes electrónicos sensibles implicados.
• Alto rendimiento, bajo consumo en vacío.
• Compatibilidad con baterías: voltaje correcto, compatibilidad con baterías de litio o de la química que elijas.
• Robustez medioambiental: agua, polvo, temperatura, etc.
• Características: monitorización/telemetría, protecciones, posibilidad de añadir más inversores o ampliar.

Marca, asistencia y garantía

• La reputación importa. Las marcas con buen historial, buen servicio al cliente y garantías sólidas suelen costar más, pero reducen el riesgo.
• Red de asistencia local: si algo se rompe, ¿disponen de servicio técnico o piezas de repuesto a nivel local?
• Compruebe las garantías: tanto el inversor como la batería suelen tener garantías independientes; lo que está cubierto (mano de obra, transporte, fallo bajo carga) es importante.

Adaptación del inversor a su caso de uso

• ¿Está diseñando para energía de reserva o para uso solar diario? Implican patrones de uso diferentes.
• Una cabaña aislada, una casa en la ciudad, una autocaravana o una reserva de emergencia conllevan diferentes limitaciones.
• Si necesita hacer funcionar grandes cargas ocasionalmente (CA, bomba de agua, etc.), podría elegir un inversor que gestione sobretensiones pero que funcione con esa carga sólo ocasionalmente.

Errores e ideas falsas

En mis años ayudando a la gente con la energía solar y los inversores, he visto algunos errores recurrentes. Evítelos a la hora de elegir el inversor adecuado.

• Subdimensionamiento: Inversor demasiado débil → sobrecargas → disparos/fallos frecuentes, estrés, fallo prematuro.
• Sobredimensionamiento innecesario: Inversor grande cuando la carga es pequeña → pérdidas de eficiencia, mayor coste inicial, más residuos ociosos.
• Ignorar la potencia de arranque/sobretensión → falla en el arranque del motor o cuando entra la CA.
• Obtención de una tensión de batería incorrecta / capacidad de corriente de batería insuficiente → caídas de tensión, sobrecalentamiento, ineficacia o inseguridad.
• Sin tener en cuenta el derrateo (temperatura, altitud, pérdidas de cableado).
• Comprar basándose sólo en los vatios de la etiqueta, ignorando las especificaciones del mundo real, las certificaciones, el soporte.

Conclusión

Llegados a este punto, ya ha visto todos los ingredientes clave para elegir el inversor adecuado: conocer sus cargas, tener en cuenta la sobretensión, ajustar el tamaño y la tensión de la batería, considerar la entrada de CC solar si procede, observar la eficiencia, las cuestiones térmicas y de seguridad, y planificar el crecimiento.

Si te dejo con un paso práctico, es este: haz una auditoría de carga. Tómese entre 30 y 60 minutos, haga una lista de todos los aparatos que utiliza, mida o busque los vatios, anote la frecuencia y la duración de su funcionamiento. Utilícelos para aplicar las reglas de dimensionamiento anteriores. A continuación, elija un inversor (o un inversor solar) cuya potencia nominal continua supere holgadamente esa suma + el búfer, cuya potencia nominal de sobretensión gestione sus cargas de arranque, cuyo banco de baterías soporte sus demandas y cuyo fabricante le ofrezca certificación, garantía y servicio.

Cuando se hace bien, elegir el inversor adecuado no sólo le proporciona energía, sino también tranquilidad. Sus luces parpadearán menos, sus electrodomésticos durarán más, evitará sorpresas cuando falle la red o no brille el sol. Y, a menudo, con el tiempo ahorrará dinero en costes energéticos. Si busca comprar inversores solares fiables, puede visitar Afore. Afore es uno de los principales fabricantes de inversores solares.

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